2024-2025学年高中物理第9章固体液体和物态变化1固体教案新人教版选修3-3

PAGE1-固体教学目标1．知道什么是晶体，什么是非晶体；2．知道晶体有单晶体和多晶体；3．知道晶体和非晶体在外形上和物理性质上的区分。重点难点重点：晶体和非晶体在外形与物理性质上的差别。难点：能用晶体的空间点阵说明其物理性质的各向异性。教学过程一、引入用同学们熟识的晶体水晶首饰的功能和作用引入课题。二、教学过程探究试验一：固体的分类师：请同学们用放大镜视察食盐、白糖、味精、海波、金刚石、石英、玻璃、松香、石蜡等固体，并总结从外形上看可将它们分为几类？生：两类。（一）固体可以分为晶体和非晶体1．晶体：具有规则的几何形态。常见的晶体有：石英、云母、明矾、食盐、硫酸铜、蔗糖、味精、雪花（六角形）等。2．非晶体：没有规则的几何形态。常见的非晶体有：玻璃、石蜡、松香、沥青、橡胶等。探究试验二：单晶体和多晶体的区分

师：生活中，我们有这样的阅历：白糖、食盐晶体受潮后会粘在一起，粘在一起的白糖、食盐是晶体还是非晶体呢?请同学们用放大镜视察桌上受潮后粘在一起的白糖、食盐的形态。总结得出多晶体与单晶体的区分。生：粘在一起的白糖、食盐是多晶体。（二）单晶体和多晶体1.晶体又可以分为单晶体和多晶体2.假如一个物体就是一个完整的晶体，例如白糖、食盐小颗粒等。这样的晶体就叫做单晶体。3.假如整个物体是由很多杂乱无章地排列着的小晶体组成的，这样的物体就叫做多晶体。【演示】请同学们视察显微镜下的金属微小结构图片，可以看到什么？生：它是由很多的晶粒组成，说明它是多晶体。师：常见的金属是多晶体。师：单晶体和非晶体除了可以从外形上区分而外，还可以怎么区分一个固体是单晶体还是非晶体？生：物理性质。探究试验三：云母和玻璃在导热性能上的差异请学生留意视察涂在玻璃上的石蜡熔化后所成的形态和涂在云母片上的石蜡熔化后所成的形态。启发学生思索这说明白什么？让学生得出云母晶体在各个方向的导热性能不相同，而非晶体玻璃在各个方向上的导热性能相同。结论：云母晶体在各个方向上的导热性能不同，而非晶体玻璃在各个方向上的导热性能相同。师：有些晶体沿不同方向的导热或导电性能不同；有些晶体沿不同方向的光学性质不同，这类现象称为各向异性。非晶体沿各个方向的物理性质都是一样的，这叫做各向同性。师：单晶体在某些物理性质上具有各向同性，多晶体也是晶体，它的物理性质是否和单晶体一样呢？生：不一样。多晶体是由很多杂乱无章地排列着的小晶体组成的，单个的小晶体具有各向异性，但多个小晶体杂乱无章地排列物理性质就不再是各向异性，而是各向同性的。师：晶体在某些物理性质上有各向异性，但并不是全部的晶体在各种物理性质上都具有各向异性，有些晶体沿不同方向导热或导电性能不同，有些晶体沿不同方向光学性质不同，当不能从外形及各向异性来鉴别物体是否是晶体时，我们又如何区分晶体和非晶体？生：熔化。看看是否有固定的熔点。探究试验四：晶体和非晶体的熔化特点师：初中同学们就做过海波晶体的熔化试验，知道海波晶体熔化的特点，我们今日再来回顾晶体和非晶体的熔化过程。师：请同学们观看海波晶体和非晶体的熔化动画试验，并总结晶体和非晶体的熔化特点。生：晶体有确定的熔点，非晶体没有确定的熔点。师：晶体为什么熔化时温度不变？生：当晶体从外界汲取热量时,其内部分子、原子的平均动能增大,温度也起先上升,但并不破坏其空间点阵,仍保持有规则排列。接着吸热达到肯定的温度——熔点时,其分子、原子运动的猛烈程度可以破坏其有规则的排列,空间点阵也起先解体,于是晶体起先变成液体。在晶体从固体向液体的转化过程中,汲取的热量用来一部分一部分地破坏晶体的空间点阵,所以固液混合物的温度并不上升。当晶体完全熔化后,随着从外界汲取热量,温度又起先上升。师：请同学们总结单晶体、多晶体、非晶体的特点。生：单晶体有规则的几何形态、有确定的熔点、某些物理性质各向异性；多晶体无规则的几何形态、有确定的熔点、物理性质各向同性。非晶体：无规则的几何形态、无确定的熔点、物理性质各向同性。师：为什么晶体的形态和物理性质会与非晶体不同？生：可能是它们的微观结构不一样。（带自制食盐晶体模型讲解）师：一种物质只能生成一种晶体吗？生：有的物质在不同条件下能够生成不同的晶体，如金刚石和石墨。（带自制石墨和金刚石晶体模型讲解）。（三）晶体的微观结构1.在各种晶体中，原子（或分子、离子）都是根据肯定的规则排列的，具有空间上的周期性。2.有的物质在不同条件下能够生成不同的晶体。是因为组成它们的微粒能够根据不同规则在空间分布。师：晶体的各向异性也是由晶体的内部结构确定的，如右图所示：师：晶体和非晶体是肯定的吗？它们可以相互转化吗？生：一种物质可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现，例如水晶。自然水晶是晶体，熔化后再凝聚的水晶（石英玻璃）就是非晶体，即一种物质是晶体还是非晶体并不是肯定的。生：很多非晶体在肯定的条件下可以转化为晶体。生：在冷却得足够快和冷却到足够低的温度时，几乎全部的材料都能成为非晶体。（四）晶体和非晶体间的转化1．一种物质可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现，例如水晶。自然水晶是晶体，熔化后再凝聚的水晶（石英玻璃）就是非晶体，即一种物质是晶体还是非晶体并不是肯定的。2．很多非晶体在肯定的条件下可以转化为晶体。3．在冷却得足够快和冷却到足够低的温度时，几乎全部的材料都能成为非晶体。（五）小结1、固体分为：晶体和非晶体